初中科學中學生的思維障礙及對策研究

馬利民

摘要：初中科學這門課程中的物理知識具有高度的概括性和抽象性，而物理概念的形成其實也是一個思維遞進的過程.分析學生的思維障礙可以更好地教會學生思維，有助于提升學生的科學素養.

關鍵詞：初中科學；思維障礙；對策

物理思維是要求人們對自然界物質的運動、相互作用等本質規律和特征在頭腦中形成對整個物理世界本質的、完整的、深刻的反映，而中學生雖然思維水平已基本達到形式運算階段，具備一定的邏輯思維能力，卻還沒有進行過系統的物理思維訓練，其邏輯思維能力和思維品質都還比較差.因此，只有對學生產生思維障礙進行探討，分析其形成的原因，才能使學生形成科學的思維方法，幫助學生從感性認識上升到理性認識.

一、定勢思維障礙

思維定勢是人們在思維中普遍存在的一種心理現象.它是指人們按照某種固定的思路和模式去考慮問題，表現為思維的傾向性和專注性.這種現象具有雙重性，既有積極的作用，也有消極的作用.它既能幫助學生形成一定的思維推理能力，也會阻礙分析解決問題能力的發展和提高.學生天天置身于千變萬化的物理世界中，會自然的獲得有關物理方面的感性認識，形成一定的生活觀念和經驗，在學習中，就會把自己頭腦中已有的、習慣了的這種生活經驗和思維方式不恰當地運用到新的物理情景中去.因此，如果不按照正確的思維習慣和解題習慣，想當然的就容易犯錯，這會干擾學生對新學概念、規律的理解、掌握和運用.

案例1：在學習“熱脹冷縮”這個物理現象時，有好多學生總認為物體“熱”了應該是縮的，原因是學生從已有的知識和生活經驗出發，即看到媽媽妙菜時原本新鮮飽滿的菜都癟掉了，故得出“熱縮”.

分析：學生從已有的知識和生活經驗出發，分析物理表象特點與本質聯系，建立物理規律.而有些生活經驗是不全面的甚至是錯誤的，表現為思維的傾向性和專注性，若不善于變換思考問題的角度和方法，會干擾學生對概念、規律的理解和掌握.

策略：要克服思維定勢的影響，就要求學生多觀察身邊的物理現象，積累更多的生活經驗，隨著生活常識的豐富，學生才能逐漸地少犯這類錯誤.實驗1：把踩扁的乒乓球放入熱水中，使乒乓球膨脹起來.實驗2：教師可用熱水洗一下茶杯，把蓋子蓋上，發現打不開.再請學生上臺演示如何打開茶杯蓋子，并講清理由.同時，要求學生聯系生活實際，談談或者寫一篇初中科學熱脹冷縮現象在生活中的一個具體應用，如“熱饅頭大而松軟，冷了以后就縮小了點，而且變硬了”、“ 在冬天，室外的自來水管常常會由于管中的水結冰而被撐裂”等，運用典型的事例加強練習，使學生形成正確的分析方法，消除思維定勢的影響.

二、片面性思維障礙

物理學中的有些知識，涉及到多個因素，是由多個因素共同決定的.初中學生往往以偏概全只考慮表面現象，而不能全面的分析問題，只憑對事物的局部了解就草率得出結論，也就抓不住事物的本質和解決問題的關鍵，就容易出現片面性思維障礙.

案例2：在燒杯底部放一物體，再向燒杯內注滿水，結果發現物體仍停留在燒杯底部，提問：該物體的密度是否一定比水大？許多學生做了肯定的回答，他們認為不上浮就意味著重力大于浮力，因而物體的密度一定大于水的密度.

分析：本題需從本質上分析浮力的產生，即浮力指物體在流體（包括液體和氣體）中，上下表面所受的壓力差.而這些學生的思維只集中于“不上浮”，而忽略了物體底部沒進去水的可能.

策略：教師應展開充分的分析、討論，讓學生弄清概念的來龍去脈，明確概念的形成過程，“一語點醒夢中人”，即物體與燒杯底部完全接觸，物體底部沒有水時，只有向下的壓力，因此，就不存在浮力了，所以，物體不會上浮.

三、邏輯思維障礙

初中科學中的物理現象的發生都是有原因的，物理概念之間最具體、最生動、最本質的聯系乃是因果關系.而中學生的思維正處于半幼稚、半成熟的時期，弄不清規律和公式中各物理量的因果關系而造成理解障礙，出現錯誤.在思考問題時，往往會出現思路混亂，顛倒因果關系而造成邏輯性思維障礙.

案例3：學習“電流、電壓和電阻的關系”[WTBX]這節內容的歐姆定律時，公式為I=U/R，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比.經過公式變形得：U=I R.因此，有些學生就認為“電阻一定時，電壓與電流成正比”.

分析：公式I=U/R，在數學看來，U、I是正比的關系.而物理研究的是實體的東西，表述時就要求與實體的實際不能違背.即：電壓的變化引起電流的變化，而不是電流的變化引起電壓的變化.學生認為“電阻一定時，電壓與電流成正比”， 原因還是沒弄懂其中的因果關系，沒理解電壓是因，電流是果，所以出現因果關系的顛倒.

策略：教師應利用比較、分辨等方法，對物理現象的基本概念、原理、規律加以區別，使概念之間的區別更鮮明.因此，教師在指導學生做“探究電流跟電壓、電阻之間的關系”的實驗后，學生在分析實驗數據時，應注意引導學生分清哪個因素是自變量，哪個因素是因變量，要注意兩個物理量之間的因果關系，不能前后顛倒，即“電阻一定時，電流與電壓成正比”.

綜上所述，培養學生的科學思維，不是一朝一夕的事.教師應盡量把主動權交給學生，啟發學生去發現、去分析、去嘗試，從而培養學生具備以科學的態度解釋自然現象的意識和良好的科學思維習慣.

[浙江省臨海市涌泉中學 （317021）]